Kubernetesでカオスエンジニアリング ～サーキットブレーカーパターンで回復性の高いシステムを構築する

クラウドネイティブ時代の実践カオスエンジニアリング　第6回

Spring Bootによるコンテナアプリケーションの開発

サンプルアプリの構成

　今回使うサンプルアプリの構成を説明します。frontendアプリからbackendアプリに呼び出しを行い、データを取得します。frontendアプリは取得したデータをクライアントに返します。

サンプルアプリの構成

　ソースコードはこちらにあります。手元で試したい方は、次のコマンドを実行しリポジトリをCloneしてください。

git clone https://github.com/asashiho/chaostoolkit-sample

　ここで、「chaos-frontend」「chaos-backend」という名前のコンテナイメージを作成し、Docker HubなどKubernetesクラスタからアクセスできるコンテナレジストリで共有します。

アプリのイメージ作成とレジストリ共有

　まず、コンテナレジストリの名前を環境変数ACR_NAMEに設定します。<your container registry name>はご自身のレジストリ名に変更してください。

ACR_NAME=<your container registry name>

　次のコマンドでbackendアプリのコンテナイメージを作成し、レジストリにプッシュします。

cd apps/backend
./mvnw spring-boot:build-image -Dspring-boot.build-image.imageName=$ACR_NAME/chaos-backend:v1
docker push $ACR_NAME/chaos-backend:v1

　次に、frontendのv1アプリのコンテナイメージを作成し、レジストリにプッシュします。

cd apps/frontend.before
./mvnw spring-boot:build-image -Dspring-boot.build-image.imageName=$ACR_NAME/chaos-frontend:v1
docker push $ACR_NAME/chaos-frontend:v1

　最後に、frontendのv2アプリのコンテナイメージを作成し、レジストリにPushします。v2はResilience4jを利用してサーキットブレーカーを実装しています。

cd apps/frontend.after
./mvnw spring-boot:build-image -Dspring-boot.build-image.imageName=$ACR_NAME/chaos-frontend:v2
docker push $ACR_NAME/chaos-frontend:v2

Kubernetesクラスタへのデプロイ

　Kubernetesを使いたい時はクラウドベンダが提供しているKubernetesマネージドサービスを使うと便利です。

　ここではAzureが提供するAzure Kubernetes Service（以降AKS）を使います。Visual Studio Code ExtentionはじめHelm/KEDAなどオープンソースとの親和性や、Azure Active DirectoryとKubernetesロールベースアクセス制御（RBAC）との連携をはじめ豊富なセキュリティ機能が特徴です。

　Azureを初めて利用する場合は、30日間使用できる200ドルのクレジットがついた無償アカウントを使って検証ができます。公式サイトにアクセスして、手順にしたがってアカウントを作成してください。

　次のコマンドでAKSクラスタを作成します。

RG_NAME=aks-sample
AKS_NAME=aks-sample
az group create \
    --name $RG_NAME \
    --location japaneast

az aks create \
    --resource-group $RG_NAME \
    --name $AKS_NAME \
    --node-count 2 \
    --enable-addons monitoring \
    --generate-ssh-keys

　クラスタが作成できたら、次のコマンドでクラスタの接続に必要なクレデンシャルを取得します。

az aks get-credentials \
    --resource-group $RG_NAME \
    --name $AKS_NAME

　kubectlは、Kubernetesのリソースを操作するためのCLIです。次のコマンドを実行してkubectlをインストールし、クラスタのノード一覧を表示します。

az aks install-cli
kubectl get node

　ただし、クラスタにはまだアプリケーションが何もデプロイされていない状態です。

kubectl get svc,deployment,pod

アプリのデプロイ

　次のコマンドで、Kubernetesマニフェストからbackendアプリをクラスタにデプロイします。

cd manifest/backend
kubectl apply -f service.yaml -f deployment.yaml 

　DeploymentとServiceを確認します。

kubectl get deploy,service

　次にfrontendアプリをクラスタにデプロイします。ここではv1のイメージを使います。

cd manifest/frontend
kubectl apply -f service.yaml -f deployment.yaml 

spec:
  containers:
    - image: <your container registry name>/chaos-frontend:v1
      imagePullPolicy: Always
      name: front

　DeploymentとServiceを確認します。

kubectl get deploy,service

動作確認

　PodがすべてRunningになっているのが確認できたら、frontendアプリのエンドポイントを確認します。

kubectl get svc

　Webブラウザから次のURLにアクセスします。

http://<your frontend External IP>/

アプリケーションの動作確認ができた

　動いているアプリケーションのログを確認したい時は、次のコマンドを実行します。

kubectl logs -f <pod name>